De eerste GLONASS-K Satellieten en de CDMA formaten

De eerste GLONASS-K satellieten en de nieuwe CDMA formaten

Modernisering van GLONASS

ir. Jean-Paul Henry, 06-GPS BV

Workshop Satellietnavigatie Haarlem

HSB / NIN / GIN

12 December 2014

GLONASS-K & CDMA 12.12.2014 1

INHOUD

• Introductie 06-GPS

• GLONASS in de samenleving

• Geschiedenis GLONASS

• Systeembeschrijving GLONASS

• GLONASS issues bij RTK

• Modernisering GLONASS

• Conclusies

INTRODUCTIE 06-GPS

06-GPS ALL 2014 4 4

INTRODUCTIE 06-GPS

• 2002: start 23 stations, samenwerking met SAPOS (D)

• 2003: aansluiting FLEPOS (B)

• 2005: start NTRIP-communicatie en netwerk DGPS

• 2006: GPS+GLONASS, samenwerking ASCOS (D)

• 2007: uitbreiding naar 38 stations

• 2008: 2e volledig uitgevoerde centrale (back-up)

• 2009: GNWEB en SSRPOST

• 2010: TüV SüD certificering

• 2011: Landbouw mechanisatie, samenwerking LTO

• 2012: Uitbreiding stations NL, Belgische kust

• 2013: Gebruik van WALCORS stations (Wallonië)

• 2014: Extra stations Brussel, SOMA, Noordzee (3x)

06-GPS ALL 2014 5 5

INTRODUCTIE 06-GPS

• Evolutie markt / klantenkring:

– Landmeters (klassiek, Mobile Mapping, Luchtopnames)

– Hydrografie, Baggeraars

– Bouwondernemingen / maatvoerders

– Politie, Archeologen, Tuinaanleg, Loodswezen

– Machinesturing in de (wegen)bouw

– Agrariërs

– Vervoer (spoorwegen, trams, bussen)

– (Personenauto’s (deels) zelfrijdend)

GLONASS IN DE SAMENLEVING

• Niet meer weg te denken in de Geodesie en Hydrografie

• Maar ook in Navigatie en Smartphones:

Samsung Galaxy S5

R01 = 65

R24 = 88

• PROMOTIE

• Hond van Poetin:

• Wet 2011 Rusland: 25% importbelasting op GPS devices tenzij ook GLONASS support

• GLONASS bij 06-GPS in 2009:

Gem. Verbindingstijden per maand GPS <-> GNSS

• Gebruik GLONASS bij klanten 06-GPS in 2014:

survey machine guidance

GPS only

GPS+GLONASS

• RTK FIX (s) GPS

• RTK FIX (s) GPS + GLONASS

• Uitstekende maatregel bij:

http://solarscience.msfc.nasa.gov/images/ssn_predict_l.gif

GESCHIEDENIS VAN GLONASS

• Ontwikkeling in jaren 60 en 70

• Eerste satelliet gelanceerd in 1982

• Lancering 3 per keer mogelijk

• 24 satellieten op ca. 20.000 km

• In 1995 vol operationeel

• Ontwikkeling lijkt veel op die van GPS

• Terugval tussen 1995 en 1998, geen lancering

• Nog maar 6 werkende satellieten in 2001 door levensduur 3 jaar

• Nieuw budget vanaf 2001, speerpunt Poetin

• In 2003 eerste GLONASS-M, levensduur 7 jaar

• December 2010, mislukte lancering

• Februari 2011, 1e GLONASS-K

• Oktober 2011, 24 werkende satellieten

launches failed to reach correct orbit

in orbit

SYSTEEMBESCHRIJVING GLONASS

Ground Control Segment

Systeem Glonass GPS

Aantal satellieten 24 30+

Aantal banen 3 6

Halve lange as 25500 km 26550 km

Inclinatie 64.8° 55°

Omlooptijd satellieten 11u16m 11u58m

Herhaalperiode 8 dagen 1 dag

## 1112211221111111211112112122222222221222221222222222222222212221222111 ##

# 7870198009997768098891981801122432009000008211243411232232191009010896 #

G01 == =================== G01

G02 ============= ============== G02

G03 c G03

G04 ==================== G04

G05 ========= ================= G05

G06 =========== ================ G06

G07 ========= ================== G07

G08 ============ =============== G08

G09 === =================== G09

G10 ==== M================== G10

G11 =================== G11

G12 ================== ==== == G12

G13 ==================== G13

G14 ============== ============= G14

G15 ========= ====== ========== G15

G16 ================= ======== G16

G17 ========== ============== ===== G17

G18 ======= =============== ====== G18

G19 M================== ==== G19

G20 ==================== G20

G21 ================== ======c G21

G22 =======cc c================ == G22

G23 ====== ================== G23

G24 =============== c===== G24

G25 ==================== G25

G26 ====== c== cc============= G26

G27 =================== === G27

G28 ===== ===========c c=========== G28

G29 =================== ===== G29

G30 ======= ================== G30

G31 ================ =========== G31

G32 ===== =================== G32

|-----------------|-----------------|-----------------|---------------

|<----- 6h ------>|

|<-- 2014-11-01 00:00:00.00

## 1112211221111111211112112122222222221222221222222222222222212221222111 ##

# 7870198009997768098891981801122432009000008211243411232232191009010896 #

R01 ======== ================ R01

R02 ======= ================= R02

R03 ====== ================== R03

R04 ======= ================== R04

R05 == ========= ================= R05

R06 ====== ========== ============== R06

R07 ========= ============= ========= R07

R08 =========== ============== ===== R08

R09 ================ ====== ======== R09

R10 ================= ======= === R10

R11 ================ ========= R11

R12 ============== =========== R12

R13 ============ ============= R13

R14 =========== =============== R14

R15 ===== ========= ================ R15

R16 =========== ======= ============= R16

R17 ======== ================ ====== R17

R18 ============= =============== ==== R18

R19 ============== ============ R19

R20 ================ ==========c R20

R21 ================= ========= R21

R22 ================== ======= R22

R23 ================== ====== R23

R24 ==== ================== ====== R24

|-----------------|-----------------|-----------------|---------------

|<----- 6h ------>|

|<-- 2014-11-01 00:00:00.00

GPS Sky Plot: GLONASS Sky Plot:

• Nominale frequenties draaggolf

– L1: 1602 MHz (GPS: 1575.42 MHz)

– L2: 1246 MHz (GPS: 1227.60 MHz)

• Satelliet frequenties

– L1k = L1 + k×0.5625 MHz

– L2k = L2 + k×0.4375 MHz

– k = -7…+6

• L1k/ L2k = 9/7 voor alle k

• FDMA - Frequency Division Multiple Access (Glonass: zelfde code voor alle satellieten, verschillende frequenties)

• CDMA - Code Division Multiple Access (GPS: verschillende codes voor alle satellieten, dezelfde frequenties)

GLONASS ISSUES BIJ RTK

GLONASS-K & CDMA 12.12.2014

• GLONASS signalen ervaren verschillende hardware vertragingen doordat elke satelliet op zijn eigen frequentie uitzendt (FDMA). Resulterende “inter-channel biases” verschillen per merk. Hiermee moet met fase processing rekening worden gehouden.

Topcon

Trimble

Topcon

Trimble

Septentrio

Others

GPP GPP

REFS ROVERS

Septentrio

• GLONASS Bias individualisatie d.m.v. NTRIP Client herkenning: NTRIP GNMOBILE/1.0

NTRIP GNSMART

NTRIP GNSSGSM/1.0

NTRIP GNSSInternetRadio/1.4.11

NTRIP Leica System 1200/1.0

NTRIP LinuxClient/1.11

NTRIP Metrotech R&D/0.0001

NTRIP NtripSokkiaGSMClient/1.00

NTRIP SCS900/1.20

NTRIP smallTRIP QUAD/v3.0.a

NTRIP SurveyController/12.41

NTRIP SurveyPro

NTRIP TerraSync

NTRIP Topcon Client/1.0.0

NTRIP TopconNtrip/1.0.3

NTRIP Trimble NtripClient/1.57.4.2

NTRIP TSM Client/1.0.0

• Bias Level per merk in boodschap 1033 (RTCM 3.1)

• Nieuwe ontwikkelingen:

– Publicatie Septentrio 2012: Oorzaak en compensatie “GLONASS inter-frequency carrier phase biases”

– Nieuw “nul” niveau

– RTCM 3.1 boodschap 1230: GLONASS Interoperability message. Numerieke waardes biases naast GLONASS MSM (Multi Signal Messages) RTCM 3.2 correctiesignaal

MODERNISERING GLONASS

• Gebruikers positie nauwkeurigheid in meter

• 2002: 35 m (1 σ)

• 2012: 2,8 m (1 σ)

(Meter)

• Gebruikers positie nauwkeurigheid in meter

MODERNISERING GLONASS (-M)

Ontwerpleeftijd 7 jaar

Massa 1415 kg

On-board klokken 3 Cs

Batterijen Ni-H

Zonnepanelen Silicon

CAPACITEITEN

• Nav. signalen :

– L1OF, L2OF, L1SF, L2SF

• Inter-satelliet link (RF band)

• Space Laser Ranging

• NUDET (Nuclear Detection)

• Enkele / Triple lancering

PRE - MODERNISATIE

• L1OF; L1SF; L2OF; L2SF

POST MODERNISATIE

• L1OF; L1SF; L2OF; L2SF, L3OC (vanaf (juni) 2014)

MODERNISERING GLONASS (-K1)

Massa 935 kg

On-board klokken 2 Cs + 2 Rb

Batterijen Ni-H

Zonnepanelen GaAs single-junction

CAPACITEITEN

• Nav. signalen:

– L1OF, L2OF, L1SF, L2SF, L3OC

• Inter-satelliet link (RF band)

• NUDET

• COSPAS-SARSAT (Search and Rescue)

• Enkele lancering

PRE - MODERNISATIE

• Nav. antenne (L1OF, L1SF, L2OF; L2SF)

• Nav. antenne (L3OC)

• Zonnecellen (single-junction GaAs solar cells) GLONASS-K & CDMA 12.12.2014 41

POST MODERNISATIE

• Verbeterde Nav. Antenne (L1OF; L1SF; L2OF; L2SF, L3OC)

• Zonnecellen (triple-junction GaAs solar cells)

MODERNISERING GLONASS (-K2)

Massa 645 kg

On-board klokken 2 Cs, 2Rb

Batterijen Lithium-Ion

Zonnepanelen triple-junction GaAs

CAPACITEITEN

• Nav. signalen:

– L1OF; L2OF; L1SF; L2SF;

– L1OC; L1SC; L2OC; L2SC; L3OС

• Inter-satelliet link (RF & optisch)

• 4de klok slot

• Space Environment Monitoring System

• Enkele / Triple lancering

Glonass-M Glonass-K Glonass-KM

32 30 28 26

24 22 20 18 16 14 12 10 8 6

Schema vernieuwing GLONASS

• GLONASS-KM vanaf 2025

• Van 24 naar 30 satellieten

• Van 3 naar 6 satellietbanen

• L1OCM <-> GPS L1C / GALILEO E1

• L5OCM <-> GPS L5 / GALILEO E5a

• L3OCM <-> GALILEO E5b

Wat merken we er tot nu toe van ?

• GLONASS-K CDMA tracking JAVAD / SEPTENTRIO April 2011

• GLONASS-K1 metingen; C/N0 in dB-Hz van L1-C/A en L3 CDMA

GLONASS-M met L3

GLONASS-K1

• Pogingen uitbreiding Ground Segment en Monitor Stations

– Brazilië (2013)

– Vietnam

– Indonesië

– Cuba

– VS; nemen wet aan die dit verbied (bang voor spionage)

• Uitval 2 April 2014 gedurende 11 uur

– Softwarefout

– Enorme baanfouten

– ground control niet het probleem

• PZ-90.11 -> ITRS2011

• 2e GLONASS-K(1) lancering 30 November 2014

GLONASS-M met L3

GLONASS-K1

CONCLUSIES

• GLONASS weer opgeklommen tot volwaardig systeem

• Open systeem, nauwkeurigheid dichtbij GPS

• Sterke wens Russen om GLONASS te presenteren als gelijkwaardig, Russisch alternatief

• Behoud FDMA (compatibiliteit huidige ontvangers)

• Ontwikkeling CDMA, gelijk aan GPS / GALILEO/ BEIDOU

• Makkelijkere integratie voor Multi-GNSS ontvangers

• Bijdrage aan nauwkeuriger en goedkopere plaatsbepaling en navigatie

Dank u voor uw aandacht !

www.06-GPS.nl

De eerste GLONASS-K Satellieten en de CDMA formaten

Technology

Prospects for Status and Development of GLONASS System … · 2013-11-22 · Breeze M booster 3 Glonass S/Cs Soyuz 2 LV Fregat booster 1 Glonass S/C. GLONASS ... Laser Ranging SAR

Ashkenazi H K SLIDES · 2003-2015 GLONASS-K 2008 -2025 GLONASS-KM 2015-.. GLONASS controlled by ROSCOSMOS (Interagency) GPS Governance National Space-Based Positioning, Navigation,

The EUROLAS Data Center (EDC) Status Report 2009-2011 · 2011. 6. 17. · Glonass-110 13 1982 1659 Glonass-111 9 183 91 Glonass-112 - 27 - Glonass-113 13 177 22 Glonass-114 13 191

Neue Perspektiven mit digitalen Formaten eröffnen · Oktober '18, Public Marketing I 13 TITELTHEMA TITELTHEMA Neue Perspektiven mit digitalen Formaten eröffnen Museumsgäste ganz

ERA-GLONASS Project: Experience, Challenges, and Prospects · 2014-02-24 · ERA-GLONASS System Functional Diagram Main Node ERA-GLONASS Call Center System-112 (PSAP) Regional Node

GPS/GLONASS PRECISE POINT POSITIONING WITH IGS … · GPS/GLONASS PRECISE POINT POSITIONING WITH IGS REAL-TIME ... GPS/Glonass precise point positioning with IGS Real-time service

GLONASS conference on ChipExpo 2011

Streaming Video Formaten

Formaten adverteren

ERA GLONASS Terminal Mandatory Requirements

Sistemul Gps Si Glonass

GLONASS space segment

Septentrio en GLONASS receiver design

GPS/GLONASS System Bias Estimation and Application in GPS/GLONASS Combined Positioning

GLONASS Status. ILRS support for GLONASS. ILRS Fall 2005 Workshop October 2-7, 2005, Eastbourne

Ppp Con Gps y Glonass

Orientarea satelitilor Glonass/Galileo

Art und Verteilung von PDF-Formaten auf wissenschaftlichen ...€¦ · Art und Verteilung von PDF-Formaten auf wissenschaftlichen deutschen Repositorien mit Hinblick auf Langzeitarchivierung

JSC GLONASS - ITS mobility

MiLLennium -GLONASS GPSCard